Auf diese Weise können wir Wind und Sonne unter der Erde speichern
Unterirdisch gespeicherter Wasserstoff kann laut UiB-Professor zu den neuen Megabatterien der Gesellschaft werden.
Sonnen- und Windenergie erfordern neue Methoden zur Speicherung von überschüssiger Energie. Eine Lösung besteht darin, Strom in Wasserstoff umzuwandeln und unter der Erde zu speichern, sagt UiB-Professor Martin Fernø, der an einem der weltweit ersten Versuche mit dieser Technologie beteiligt war.
Bisher wurden weltweit nur zwei Versuche zur Speicherung von Wasserstoff in natürlichen Speichern unternommen. Eine davon befand sich in Österreich, wo Wasserstoffgas in einen alten Gasspeicher mit Sandstein gepumpt, einige Monate gelagert und wiedergewonnen wurde.
- Die Schlussfolgerung ist, dass Wasserstoff in solchen Formationen gespeichert werden kann. Der meiste abgepumpte Wasserstoff wurde wieder aufgenommen, sagt Martin Fernø, Professor am Institut für Physik und Technologie der Universität Bergen (UiB).
Aber warum ist das wichtig?
Ja, denn eine grünere Gemeinschaft bedeutet mehr Windkraft und Solarenergie. Der Nachteil dieser Energieformen ist, dass es nicht unbedingt einen Zusammenhang zwischen Bedarf und Produktion gibt.
Wie können wir also Sonne und Wind retten und die Energie zurückgewinnen, wenn es bewölkt und windstill ist - ohne auf unzählige riesige Batterien angewiesen zu sein?
Verwendet mikroskopische Hohlräume
Eine Alternative besteht darin, erneuerbaren Strom zu verwenden, um Wasser durch einen als Elektrolyse bezeichneten Prozess in Wasserstoff zu spalten.
"Wasserstoff ist ein effizienter Energieträger, der im Vergleich zu Strom, bei dem lange Kabel zu Energieverlusten führen, über weite Strecken leicht zu transportieren ist", sagt Fernø.
Der Professor glaubt, dass Wasserstoff ein wichtiger Bestandteil des zukünftigen Energiemix wird, und er ist damit nicht allein.
"Der Hydrogen Council, der unter anderem viele der weltweit führenden Energieerzeuger vertritt, glaubt, dass Wasserstoff bis 2050 ein Eckpfeiler eines weltweiten Systems für die Umwandlung und den Transport von nachhaltiger Energie sein wird", sagt er.
Wenn die Prognosen stimmen, enthält die heutige Lösung keinen Wasserstoff in Metalltanks. Dann brauchen wir zuverlässige Methoden, um Wasserstoff in großem Maßstab zu speichern.
- Eine Möglichkeit ist, mehr von dem zu tun, was wir in Österreich getan haben. Wir können Wasserstoff in den Boden und in natürlich poröse geologische Formationen pumpen, wo mikroskopisch kleine Hohlräume das Gas sicher speichern, bis wir es brauchen, sagt Fernø.
Muss das Bakterienwachstum verstehen
In Österreich gelang es den Wissenschaftlern, 82 Prozent des Wasserstoffs aus den Sandsteinformationen zurückzugewinnen. Der Rest löste sich auf, wurde von der Umgebung durch sogenannte Diffusion gefangen oder von Bakterien gefressen.
- Wir müssen das Bakterienwachstum besser verstehen und die Kontrolle gewinnen. Dies ist ein Thema für ein Folgeprojekt in Österreich, sagt Fernø, der der einzige Norweger im Projekt ist.
- Der Verlust von Wasserstoff durch Auflösung oder Diffusion ist weniger problematisch und nimmt ab, wenn die Umgebung gesättigt ist. Denken Sie an Papiertücher oder Windeln, es gibt Grenzen, wie viel Flüssigkeit sie aufnehmen können, bevor sie gestoppt werden, sagt der Professor. derzeit in karton lassen.
Leihen aus der Krebsbehandlung
Im Rahmen des UiB-Forschungsschwerpunkts für erneuerbare Energien werden Fernø und seine Kollegen Möglichkeiten für die Speicherung von Wasserstoff in Norwegen erforschen. Dann ist es naheliegend, den norwegischen Schelf unter der Nordsee zu untersuchen, wo sich riesige natürliche Stauseen befinden.
- Nach langjähriger Forschung zur Speicherung eines anderen Gases - CO2 - in natürlichen Speichern ist es äußerst wichtig, die Wechselwirkung zwischen Gas und Umgebung zu verstehen. Dasselbe gilt offensichtlich für Wasserstoff, sagt Fernø.
Die Forscher werden unter anderem abbilden, wie Wasserstoff durch Sandsteinproben fließt. Zu diesem Zweck werden sie fortschrittliche Medizintechnik einsetzen, die bei der Krebsbehandlung üblich ist.
Bei der Erforschung der CO2-Speicherung haben die Forscher mit dem Haukeland University Hospital und dem PET-Zentrum in Bergen zusammengearbeitet. Medizinische Visualisierungen wie MRT- und PET-Scans haben sehr nützliche Einblicke in das Verhalten des Gases während der Lagerung geliefert.
- Wir werden nun den wichtigsten Unterschied zwischen der Speicherung von Wasserstoff und der Speicherung von CO2 untersuchen. Für CO2 ist der Speicher die Endstation. Wir müssen in der Lage sein, den Wasserstoff sicher und effizient zu uns zurückzubringen, sagt Fernø.
Ja bitte beides
Wasserstoff aus Sonnen- oder Windenergie wird häufig als grüner Wasserstoff bezeichnet. Fernø glaubt, dass Wasserstoff aus Erdgas als Ausgangspunkt - blauer Wasserstoff - auch einen positiven Beitrag zur Klimabilanz leisten kann.
- Blauer Wasserstoff reduziert den Ausstoß von Treibhausgasen, da aus Erdgas umgewandelter Wasserstoff CO2 freisetzt, das aufgefangen und gespeichert werden kann. Forscher von Sintef haben berechnet, dass die Emissionen bei der Produktion von blauem Wasserstoff so gering sein werden wie bei der Wasserstoffproduktion, die auf Strom aus dem norwegischen Stromnetz basiert.
- Wenn Sie in einer Aufbereitungsanlage Erdgas in Wasserstoff umwandeln, können Sie das gesamte CO2 an einem Ort abfangen. Es ist ein bisschen einfacher, als den Autos mit dem Hund nachzulaufen, sagt der Professor.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass Wasserstoff zusammen mit Erdgas transportiert, gespeichert und verbraucht werden kann:
- Wenn die Briten bei der Herstellung von Fisch und Chips ein Gemisch aus norwegischem Erdgas und blauem oder grünem Wasserstoff verwenden, ist der CO2-Ausstoß geringer als wenn sie nur Erdgas verwenden. Wasserstoff verbrennt wie ein Schlag, stößt aber kein Gramm CO2 aus.
Wichtige Pionierforschung
Bisher wurde wenig über die Speicherung von Wasserstoff in natürlichen Reservoirs geforscht. Daher betreibt UiB hier Pionierforschung im eigentlichen Sinne.
Fernø ist sich ansonsten bewusst, dass die Speicherung unter der Nordsee nur eine von mehreren Möglichkeiten ist, die untersucht werden müssen.
- Wir brauchen unterschiedliche Technologien und Methoden zur Speicherung von Wasserstoff. Vom riesigen Volumen unter der Erde bis zu kleinen Mobilgeräten, fügt er hinzu:
Eine wichtige Aufgabe der Universitäten ist es, Forschung zu leisten, die Entscheidungsträgern eine solide wissenschaftliche Grundlage für fundierte Entscheidungen über den Aufbau eines effizienten und nachhaltigen Energiesystems bietet.
https://forskning.no/...kan-vi-lagre-vind-og-sol-under-bakken/1346161 |
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